基于CFD的双块式无砟轨道道床板混凝土浇筑模拟分析

摘要

双块式无砟轨道在我国高速铁路中运用广泛,但道床板混凝土在浇筑过程中由于施工不当容易在轨枕底部形成空洞或气泡,影响轨道结构的长期耐久性.文章以轨排法现浇道床板的施工过程为研究对象,基于流体力学理论,根据混凝土浇筑前双块式无砟轨道的结构形态,对混凝土浇筑过程进行模拟,分析混凝土浇筑参数对道床板混凝土最终质量的影响.运用等效面积原则建立考虑轨枕及其桁架钢筋、流动态混凝土的二维模型,分别考虑壁面光滑和粗糙情况,以混凝土的入流速度为变量,选用合适的湍流模型,对流场变化进行分析,并探讨了浇筑方法的影响.分析结果表明:目前浇筑方式易在浇筑过程中产生气泡,且多集中于混凝土入流处及钢筋周边,若让混凝土从轨枕下尽可能多的流出后再变更浇筑位置及适当的振动,能够有效减少气泡的出现,改善道床板混凝土的施工质量.